多媒體及存儲技術在電視臺播控中心的應用

陳小佳

（作者單位：河南廣播電視臺）

在計算機信息技術迅猛發展的背景下，現代電視技術也有了全面革新和優化，過去基于磁帶的工作模式也逐漸被基于計算機存儲技術的非線性工作模式所替代，這預示著現代電視技術與信息技術的融合已成為未來電視臺播控中心的發展潮流。隨著視頻服務器在電視臺播控中心系統中的核心地位得以確定，則更需要重視其中多媒體技術與存儲技術的綜合應用，唯有加強這方面的研究與合理應用，才能充分發揮播控中心系統的優勢，助力電視臺更好地發展。

1 現代電視臺播控中心概述

現代廣播電視技術的發展與信息技術息息相關，二者的不斷融合是一種基于多媒體存儲技術的新型工作模式，在現如今的電視臺播控中心建設中已得到廣泛應用。在新型電視臺播控中心系統中，過去的錄像機設備成為系統應急設備，所有節目的播出工作則主要由視頻服務器負責[1]。在以視頻服務器為核心的播控中心系統中，主要構成為I/O接口設備、同步系統、編解碼板、存儲系統以及實時處理系統，等等。具體工作模式為電視臺將所要播出的電視節目預先上載到視頻服務器的存儲系統中，或是經過非編網絡轉碼后再進行存儲，之后便可由視頻服務器的自動播控計算機進行自動化控制，按照設定的播出順序將節目內容進行解碼并播出。

2 多媒體技術在電視臺播控中心中的應用

視音頻信號是非編服務器與視頻服務器播出的基礎，因此，存儲全面實現數字化、網絡化改造已成為不可逆的趨勢。非編與視頻播放器作為新型電視臺播控中心的運行基礎，在節目播出過程中需要先行對節目展開數字化處理，特別是現在大部分電視臺都屬于全年全天候工作模式，所以需要高度重視存儲子系統。鑒于此，磁盤列陣技術的應用在電視臺播控中心顯得尤為關鍵，可選擇的磁盤列陣技術模式主要可分為以下幾種。

2.1 帶奇偶校驗碼的并行傳送模式

在現代化電視臺播控中心系統中，雖然校驗盤僅有單獨的一個，但數據卻是以字節為單位，將其分成條帶狀存儲到數據列陣中。當數據寫入后，數據列陣中不同級別的校驗碼便會寫入到對應位置當中。當數據啟用需要被傳送時，僅需要在調出條帶時檢驗校檢盤中的編碼，即可實現數據的高效傳輸。

2.2 分布式奇偶校驗獨立磁盤結構

在運用分布式奇偶校驗獨立磁盤結構模式的過程中，數據依舊是以條帶的方式存儲的，然而，不同條帶會附帶獨立區域，而這一區域會單獨存儲奇偶校驗數據。從實際應用效果來看，這一模式的優點在于進行大體量數據傳送是能夠針對單塊磁盤操作，緩解磁盤帶來的負擔；不足之處在于應用過程中會出現損失問題，每次寫入操作都會同時產生四組數據操作，一定程度上會限制運行效率。

2.3 帶共享校驗磁盤獨立磁盤結構

這一模式與帶奇偶校驗碼的并行傳送模式相類似，不同的是帶共享校驗磁盤的獨立磁盤結構模式在數據訪問時主要是數據塊進行，即按照磁盤進行，每次為一塊盤。具體來講，帶奇偶校驗碼的并行傳送模式是每次一橫條，而帶共享校驗磁盤的獨立磁盤結構是每次一豎條。因此，帶奇偶校驗碼的并行傳送模式的數據存儲需要對陣列中的所有磁盤進行方位，而該模式只需要單獨方位有用磁盤便可，可明顯感覺讀取速度更快。然而，在寫入數據方面，由于需要將恢復的舊數據與新數據進行校驗，才能將更新的數據及校驗位寫入磁盤中，因此，相較于帶奇偶校驗碼的并行傳送模式而言，該模式處理時間會更長。

3 存儲技術在電視臺播控中心中的應用

存儲系統作為電視臺播控中心視頻服務器系統的核心構成，不僅需要具備足夠的存儲容量，還應擁有良好的數據訪問及傳送性能、數據管理及拓展性能等[2]。新型電視臺播控中心均基于網絡存儲體系建造，可見，存儲技術的應用質量會對整個硬盤播出系統的運行帶來直接影響。當前，電視臺播控中心中的存儲體系主流有三種，分別為直接附加存儲（DAS）、網絡附加存儲（NAS）以及存儲區域網（SAN），下面便對這三種存儲技術的具體應用展開分析。

3.1 直接附加存儲（DAS）

在PC機與早期服務器中多采用DAS存儲技術，由于成本所限，視頻服務器在發展早期，其磁盤陣列均以DAS方式與服務器內部總線直接相連，也就意味著服務器節點數與磁盤陣列數相同。不過，相較現在來講，早期對數據存儲的需求并不高，視頻服務器也僅作為硬盤播放機使用，并且也沒有數據共享方面的需求。隨著現代電視臺播出需求的增加，存儲設備與服務器也不斷增多，這就導致DAS存儲技術中數據共享及存儲拓展等方面的不足暴露出來，服務器機箱內的存儲插槽用完便無法拓展容量，加之服務器需要承擔大量的數據存儲任務，性能同樣會被拖慢。因此，DAS存儲技術的應用已呈現疲軟之勢，多應用于小型電視臺。

3.2 網絡附加存儲（NAS）

NAS以局域網為核心，基于以太網技術，采用UDP/IP、TCP/IP、ATM等協議提供文件訪問服務，利用專用文件服務器對文件存儲進行管理[3]。NAS系統能夠根據應用服務器或計算機所發出的指令去完成文件管理工作。相較于DAS存儲技術來講，NAS具有明顯優勢，具體表現在三個方面。第一，即插即用。由于NAS可作為網絡節點在系統中單獨存在，因此，具備即插即用的特性，容量拓展非常方便。第二，部署簡單。NAS服務器不依存操作系統，僅僅采用專屬服務于數據存儲的簡化系統，內置相關協議可簡化系統管理與設置，無需配置高水平網絡管理員。第三，存儲位置靈活。NAS服務器可放置在靠近數據中的應用服務器內，也可放置在其他地方，只需通過物理鏈路鏈接網絡。NAS允許用戶在網絡上存儲數據，縮減了對CPU的占用，改善了網絡性能。當前，應用NAS存儲技術已成為大型電視臺播控中心視頻服務器系統采取的主流存儲方案，不過在播出系統上載增多、數據吞吐量增大的情況下，NAS的劣勢便會暴露出來。

3.3 存儲區域網（SAN）

該存儲技術屬于目前最先進的一項技術，人們更多將其定性為專用存儲網絡，主要原因在于其能夠將1 600萬個節點進行連接，采用光纖通道作為傳輸媒介，以光纖通道與小型計算機系統接口的應用協議作為存儲訪問協議，進而實現了存儲的高速化與共享化。為保證節目播出安全，各大電視臺播控中心會選擇上載與播出分離的結構體系，而這一結構體系也對存儲網絡的存儲性能提出了更高要求。早期采用NAS存儲技術的播控中心系統，受限于傳輸速度與性能，只好采取數據遷移策略以避免存儲系統負荷過大，而SAN存儲技術憑借其高速存儲性能、良好的拓展能力及容錯性能，與現如今電視臺播控中心的復雜網絡環境相符，可見，SAN存儲技術會是未來電視臺播控中心建設中的最佳選擇。

4 結語

在當前信息技術高速發展的背景下，廣播電視技術與信息技術相融的趨勢已不可逆轉，而多媒體技術與存儲技術在現代電視臺播控中心系統中屬于核心內容，更是促進電視技術進一步發展的根本。上文通過對電視臺播控中心中多媒體及存儲技術的綜合應用展開分析，以期進一步提高我國電視臺播控中心的運行水平與效率。